经气象预测，9月16日夜间到17日白天，高空受槽后西北气流控制，全市以多云天气为主，16日夜间偏东风明天白天转偏西风2～3级，污染物扩散气象条件一般，对空气污染物稀释、扩散和清除无明显影响；9月17日夜间到18日白天，高空环流变平，受弱高压脊控制，全市天气多云间，西到西南风3级，污染物扩散气象条件一般，对空气污染物稀释、扩散和清除无明显影响。
会商预测，9月17日全天，临沂市城区空气质量指数为85至115，空气质量为良至轻度污染，首要污染物为O₃；9月18日全天，临沂市城区空气质量指数为90至120，空气质量为良至轻度污染，首要污染物为O₃。